山西省长治部分学校2024-2025学年高三上学期一轮复习联考(二)物理试卷[解析版]

这是一份山西省长治部分学校2024-2025学年高三上学期一轮复习联考(二)物理试卷[解析版]，共19页。试卷主要包含了5mD， 蹦极是一项刺激的极限运动等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 《中国制造2025》是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，智能机器制造是一个重要的方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一个智能机械臂铁夹P、Q从地面夹起一个金属小球（铁夹与球接触面保持竖直），由静止开始将小球竖直匀加速提升至A处，之后铁夹立即松开，小球在空中运动。下列说法正确的是（ ）
A. 小球加速上升过程中，铁夹P对小球的弹力大于小球对铁夹P的弹力
B. 小球加速上升过程中，受到的摩擦力方向竖直向上
C. 铁夹松开后，小球立即做自由落体运动
D. 小球上升过程中，处于超重状态
【答案】B
【解析】A．小球加速上升过程中，铁夹P对小球的弹力与小球对铁夹P的弹力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律知二者大小相等，故A错误；
B．小球加速上升过程中，受到的摩擦力方向竖直向上，故B正确；
CD．铁夹松开前，小球竖直向上做匀加速直线运动，小球处于超重状态，松开后小球做竖直上抛运动，小球处于完全失重状态，故CD错误。
故选B。
2. 2024年8月4日，在巴黎奥运会体操男子吊环决赛中，中国选手刘洋获得冠军。如图所示是他在比赛时的场景，若他处于静止状态，连接吊环的两条绳子与竖直方向的夹角均为θ，他的质量为m，重力加速度为g，吊环的质量不计，则每条绳子上的拉力大小为（ ）
A. mgB. C. D.
【答案】D
【解析】由于刘洋处于静止状态，两条绳子对他的拉力的合力等于他的重力mg，则有
可得每条绳子上的拉力大小为
故选D。
3. 如图甲所示，某自动驾驶汽车以2m/s的速度在平直公路上行驶，时刻开始，汽车做加速直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度—时间图像如图乙所示，则该汽车（ ）
A. 在3~6s内，做匀加速直线运动B. 在时的速度大小为3m/s
C. 在0~3s内的位移大小为10.5mD. 在时的速度大小为7.5m/s
【答案】C
【解析】A．根据图像知3~6s内加速度均匀增大，则汽车做加速度变大的加速运动，A错误；
B．图像的面积表示速度变化量，故在时汽车的速度
B错误；
C．在0~3s内的位移大小为
C正确；
D．图像的面积表示速度变化量，故在时汽车的速度为
D错误。
故选C。
4. 鲁班是中国古代一位优秀的发明创造家。他用智慧发明了石磨，解决了人们生活中吃米粉、麦粉的问题。如图所示，某人在手柄AB上用大小恒为100N的力F转动磨盘，力F的方向始终与手柄AB的运动方向相同。若匀速转动一周所用时间为2s，力F做的功为120J，则手柄AB的线速度大小为（ ）
A. 0.3m/sB. 0.6m/sC. 0.6πm/sD. πm/s
【答案】B
【解析】在磨盘转动一周的过程中，力F大小恒定，方向始终与手柄AB的运动方向相同，所做的功应等于力与路程的乘积，即
手柄AB的线速度大小为
联立解得
故选B。
5. 游乐场中的“旋转飞椅”深受人们的喜爱，图甲为某游乐场内游客乘坐飞椅时的情景，其示意图如图乙所示，游客和椅子的转动可简化成角速度为ω的匀速圆周运动，长为L的悬线与竖直方向的夹角为θ，已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 飞椅匀速旋转的过程中，游客所受合力为零
B. 飞椅匀速旋转的过程中，应满足
C. 飞椅匀速旋转的过程中，游客的质量越大，角度θ就越小
D. 飞椅匀速旋转的角速度越大，游客所受的合力就越大
【答案】D
【解析】A．飞椅匀速旋转的过程中，游客所受合力提供向心力，不为零，A错误；
BC．设转盘的半径为R，则游客做匀速圆周运动的轨道半径
对游客有
即
整理可得
可见θ与m无关，B、C错误；
D．椅子匀速旋转的角速度越大，角度θ就越大，向心力mgtanθ越大，游客所受的合力越大，D正确。
故选D。
6. 天文学家预测，北冕座T恒星系统可能在2024年爆发，其亮度预计将和北极星相当，仅凭肉眼就可以观赏到这一不可错过的天文现象。图示是由一颗白矮星和一颗红巨星组成的北冕座T双星系统。其中，白矮星的质量约为太阳的1.4倍，红巨星的质量约为太阳的1.1倍，其半径约为太阳半径的75倍，白矮星与红巨星之间的距离约为地球与太阳之间距离的0.5倍，则北冕座T双星系统的周期约为（ ）
A. 0.15年B. 0.22年C. 0.63年D. 2.2年
【答案】B
【解析】对北冕座T双星系统，根据万有引力提供向心力有
得
可得，又，有
由此北冕座T双星系统的周期
对太阳和地球有
得
由题意可知，得
可以得出

因此T双星系统的周期约为0.22年。
故选B。
7. 蹦极是一项刺激的极限运动。如图，游客将一端固定的轻质弹性长绳绑在腰间或踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，质量为50kg的游客从a处由静止开始下落，经时间2.5s，长为25m的弹性绳恰好拉直，此时游客在b处，又下落15m游客达到最低处c。已知游客受到的空气阻力大小f与速度大小v的关系为，其中，取，假设游客始终在同一竖直线上运动。下列说法正确的是（ ）
A. 游客下落到b处时，速度大小为
B. 游客在下落过程中，最大速度大小为50m/s
C. 游客从a下落到b处的过程中，空气阻力的冲量大小为250N·s
D. 游客到达c处时，弹性绳的弹性势能大于
【答案】C
【解析】C．游客从a下落到b处的过程中，空气阻力的冲量大小为
故C正确；
A．从a到b，根据动量定理有
解得
故A错误；
B．游客速度最大时受力平衡，设此时弹性绳的拉力大小为F，则有
可得
故B错误；
D．设游客从a下落到c处的过程中克服空气阻力做功为，根据功能关系可得游客到达c处时弹性绳的弹性势能
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 图甲所示为山东济南泉城广场大型喷泉，随着音乐的旋律，水柱舞动，灯光变幻，水的灵动与音乐的美妙结合，为游客们呈现出一幅幅美轮美奂的画卷。水平地面上喷泉某次喷出的水在空中形成抛物线状（如图乙），测得喷出的水达到最高点时离水平地面的高度，水平射程，不计空气阻力。关于本次喷泉喷出的某一水滴，下列说法正确的是（ ）
A. 在空中最高点时速度为零
B. 在最高点时重力功率为零
C. 上升与下降过程，动量变化量大小相等、方向相同
D. 初速度方向与水平方向的夹角为30°
【答案】BC
【解析】AB．喷出的某一水滴在空中做斜上抛运动，到达最高点时，速度沿水平方向，与重力方向垂直，重力功率为零，A错误，B正确；
C．根据斜抛运动对称性可知，上升与下降过程所用的时间相等，根据动量定理有
上升与下降过程，动量变化量大小相等、方向相同，C正确；
D．设初速度方向与水平方向的夹角为θ，则
即
可得
D错误。
故选BC。
9. 如图所示，倾角的光滑斜面静置于水平面上，用轻质弹簧将质量均为m的A、B两球连接，放在斜面上，用细线把A球与斜面顶端连接，弹簧与细线均平行于斜面。已知重力加速度为g，，。若斜面水平向右做加速度大小为的匀加速直线运动，则（ ）
A. 弹簧的拉力大小为mg
B. A球对斜面的压力大小为
C. 在细线被剪断的瞬间，B球的瞬时加速度方向水平向右，大小为
D. 在细线被剪断的瞬间，A球的瞬时加速度方向沿斜面向下，大小为
【答案】AC
【解析】A．将加速度沿斜面向上和垂直斜面向下分解，则沿斜面向上的分加速度大小为
与斜面垂直方向上分加速度大小为
根据牛顿第二定律，对B球，沿斜面方向有
解得弹簧的拉力大小为
A正确；
B．对A球由牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律知，A球对斜面的压力大小为，B错误；
C．在细线被剪断的瞬间，B球的受力情况没有发生变化，B球的瞬时加速度方向水平向右，大小为，C正确；
D．在细线被剪断的瞬间，细线的拉力突变为零，而弹簧的拉力大小仍为F，A球沿斜面向下的分加速度大小为
与斜面垂直向下的分加速度大小仍为，则A球的瞬时加速度方向不是沿斜面向下，大小大于，D错误。
故选AC。
10. 如图，质量、长度的木板B在光滑水平面上以的速率水平向右做匀速直线运动，质量为2m的小物块A以的速率水平向右滑上木板的左端。已知A与B间的动摩擦因数为0.5，取，则下列说法正确的是（ ）
A. A最终会从木板的右端掉下来
B. A在B上相对滑动的时间为0.2s
C. 整个运动过程B对A做的功为-9.4J
D. 整个运动过程因摩擦产生的内能为0.6J
【答案】BD
【解析】A．假设最终A不会从木板的右端掉下来，由A、B组成的系统动量守恒得
解得
根据能量守恒定律有
解得
假设成立，选项A错误；
B．由位移关系可知
可得
选项B正确；
C．根据动能定理，整个运动过程B对A做的功
选项C错误；
D．整个运动过程因摩擦产生的内能
选项D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某学习小组利用图甲所示装置探究“受力一定时，物体的加速度与质量的关系”。
（1）实验中，下列做法正确的是________。（多选）
A. 需要用天平分别测出砂桶和小车的总质量m、M，要保证
B. 平衡摩擦力时，轻绳的下端需要挂上砂桶以牵引小车运动
C. 实验时，应先接通电源，再将小车从靠近打点计时器处由静止释放
D. 小车上增添钩码，应改变砂桶中砂的质量，进行多次实验
（2）实验中得到图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器接频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为________。（结果保留两位有效数字）
（3）以小车总质量的倒数为横轴，小车的加速度a为纵轴，画出的图像是一条过原点的直线，图线与横轴的夹角为θ，已知重力加速度为g，某次实验中，砂桶的总质量为m，则图线的斜率为________。
A. tanθB. C. mgD. Mg
【答案】（1）AC （2）1.2 （3）C
【解析】【小问1详解】
A．本实验中需要用天平分别测出砂桶和小车的总质量m、M，也需要满足，这样可以认为砂桶的重力近似等于小车的牵引力，则A正确；
B．平衡摩擦力时，轻绳的下端不能挂砂桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，B错误；
C．实验时，先接通电源，让打点计时器工作稳定，再释放小车，C正确；
D．本实验要求“受力一定”，不能改变砂桶中砂的质量，D错误。
故选AC。
【小问2详解】
相邻计数点的时间间隔
由
可得
小问3详解】
图线的斜率
根据牛顿第二定律有
则
但由于横坐标与纵坐标的标度不同，不能根据tanθ求斜率。
故选C。
12. 为验证动量守恒定律，小华同学设计了图甲所示的装置，固定的倾斜轨道AB与直轨道BC平滑连接，光电门1与光电门2固定在轨道BC上。质量分别为、的正方体小钢块a、b（未画出）与BC间的动摩擦因数均相同。
（1）用20分度游标卡尺测量a、b的边长分别为、，若测量a的边长时示数如图乙所示，则其边长为______mm。
（2）让a从A处释放，经过光电门1、2的挡光时间分别为10.00ms、11.00ms，则应将______（选填“B”或“C”）端调高，如此反复调整直至a经过光电门1、2的挡光时间相等为止。
（3）将b静置于直轨道BC上的处，a从倾斜轨道AB上处释放，a先后连续通过光电门1、2的挡光时间分别为t、，b通过光电门2的挡光时间为。若在实验误差允许的范围内，满足关系式______（用题中所给的物理量符号表示），则说明a、b碰撞过程动量守恒；满足关系式______（用、t、表示），则说明a、b间的碰撞是弹性碰撞。
【答案】（1）20.40 （2）B （3）
【解析】【小问1详解】
游标卡尺的主尺读数为20mm，游标卡尺读数为
【小问2详解】
由于
说明a经过光电门1的速度大于经过光电门2的速度，a做减速运动，需将B端调高。
【小问3详解】
[1]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，a碰撞前后的速度大小分别为
、
b碰后的速度大小为
若a、b碰撞过程动量守恒，应满足
可得
[2]若a、b间的碰撞是弹性碰撞，根据机械能守恒有
联立可得
即有
13. 2024年4月26日，“神舟十八号”载人飞船与空间站天和核心舱自主交会对接成功。某同学设想的对接过程如图所示，载人飞船在圆轨道Ⅰ的A处点火加速，沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点B，再次点火加速，进入圆轨道Ⅲ，恰好与圆轨道Ⅲ上的空间站对接。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，圆轨道Ⅰ离地高度为h，圆轨道Ⅲ的半径为r，忽略地球自转的影响。求：
（1）地球平均密度ρ；
（2）载人飞船从A处第一次运动到B处所用的时间t。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
在地球表面有
解得
由密度公式得
解得
【小问2详解】
设载人飞船在圆轨道Ⅰ上运行的周期为，则有
解得
根据开普勒第三定律有
解得
14. 如图，在竖直平面内有一固定轨道ABCDE，其中AB是倾角的粗糙斜面，BCDE是半径为R的光滑圆弧轨道，CE为其水平直径，斜面与圆弧轨道相切于B点。一质量为m的小滑块在大小为（g为重力加速度大小）、沿斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始沿轨道运动到E点（恰好未脱离轨道），通过E点后立即撤去力F。已知滑块与斜面AB间的动摩擦因数为0.5，取，，不计空气阻力。求：
（1）滑块的重力与力F的合力大小和方向；
（2）滑块从E点第一次运动到斜面AB所用的时间；
（3）滑块到达C点时对轨道的压力大小。
【答案】（1），水平向右 （2） （3）8mg
【解析】【小问1详解】
由于恒力F的竖直分力
故力F与重力的合力即为F的水平分力，可视二者合力为等效重力
方向水平向右。
【小问2详解】
E点为等效最高点，恰好通过E点有
滑块通过E点后做竖直下抛运动，设滑块从E点第一次运动到斜面AB上的位置为点F，则由几何关系知
解得
【小问3详解】
滑块从C点运动到E点的过程中，根据动能定理有
解得
设滑块到达C点时，轨道对滑块的支持力大小为，则
解得
根据牛顿第三定律知，滑块到达C点时对轨道的压力大小为
15. 如图，光滑水平面AB与同高度的水平传送带BC平滑连接，传送带的长度，以的速度沿逆时针方向匀速运动。水平面上静置有两个质量分别为、的小物块a、b，其间压缩一水平轻质弹簧并锁定，弹簧的弹性势能。水平面上在a的左方静置一质量的小滑块c。解除锁定，a、b被弹开后，立即取走弹簧，b滑上传送带，从传送带C端水平飞出，落到水平地面上的D点，而a与c发生弹性正碰。已知BC与地面间的高度差，a、b与传送带间的动摩擦因数均为，取。求：
（1）C、D间的水平距离x；
（2）a在传送带上因摩擦产生的总热量Q；
（3）c的最终速度大小。
【答案】（1）0.4m （2）9.68J （3）1.76m/s
【解析】【小问1详解】
a、b弹开过程，根据动量守恒有
根据机械能守恒定律有
解得
，
b从B到C过程，根据动能定理有
b从C端脱离传送带后，做平抛运动，则，
解得
【小问2详解】
设a与c发生弹性正碰后瞬间的速度分别为、，以水平向左为正方向，则有
，
解得
，
碰后a反弹，设a在传送带上运动到速度为零所用的时间为，位移大小为，则有
解得
由于
a会从传送带B端离开，离开时速度大小为v，设a沿传送带向左加速所用的时间为，则有
解得
a在传送带上因摩擦产生的热量
解得
【小问3详解】
由于，a与c会发生第二次碰撞，设a与c第二次发生弹性正碰后瞬间的速度分别为、，则有
，
解得
，
c的最终速度大小为